处理工艺论文(精选8篇)
处理工艺论文 篇1
油气集输处理工艺及工艺流程
学院:延安职业技术学院
系部:石油工程系
专业:油田化学3班
姓名:王华乔
学号:52
油气集输处理工艺及工艺流程
摘要:油气集输工程要根据油田开发设计、油气物性、产品方案和自然条件等进行设计和建设。油气集输工艺流程要求做到:①合理利用油井压力,尽量减少接转增压次数,减少能耗;②综合考虑各工艺环节的热力条件,减少重复加热次数,进行热平衡,降低燃料消耗;③流程密闭,减少油气损耗;④充分收集和利用油气资源,生产合格产品,净化原油,净化油田气、液化气、天然汽油和净化污水(符合回注油层或排放要求);⑤技术先进,经济合理,安全适用。油气集输,作为油田生产油气整体过程中的一个环节,在整体操作过程中,有着极其重要的作用。油气集输主要负责的任务有四个方面:(1)将开采出来的石油气、液混合物传输到处理站,将油气进行分离以及脱水,使原油达到国家要求标准;(2)将合格的原油通过管道输送到原油储存库进行储存;(3)将分离出来的天然气输送到再加工车间,进行进一步的脱水,脱酸,脱氢等处理;(4)分别把经过处理,可以使用的原油和天然气输送给客户。由于油气集输涉及到整个油田的各户钻井,因此相较于其它环节,油气集输铺设范围广,注意部位多等诸多相关难题,因此,一个油田油气集输环节技术水平的高低,可能会直接波及到整个油田的整体开发水平和能力。下面笔者对油气集输进行相关介绍,希望对读者有所帮助。
一、油气收集
包括集输管网设置、油井产物计量、气液分离、接转增压和油罐烃蒸气回收等,全过程密闭进行。
1、集输管网 用钢管、管件和阀件连接油井井口至各种集输油气站的站外管网系统(图1)。管线一般敷设在地下,并经防腐蚀处理。
油田油气集输
集输管网系统的布局 须根据油田面积和形状,油田地面的地形和地物,油井的产品和产能等条件。一般面积大的油田,可分片建立若干个既独立而又有联系的系统;面积小的油田,建立一个系统。系统内从各油井井口到计量站为出油管线;从若干座计量站到接转站为集油管线。在这两种管线中,油、气、水三相介质在同一管线内混相输送。在接转站,气、液经分离后,油水混合物密闭地泵送到原油脱水站,或集中处理站。脱水原油继续输送到矿场油库或外输站。从接转站经原油脱水站(或集中处理站)到矿场油库(或外输站)的原油输送管线为输油管线。利用接转站上分离缓冲罐的压力,把油田气输送到集中处理站或压气站,经处理后外输。从接转站到集中处理站或压气站的油田气输送管线为集气管线。从抽油井回收的套管气,和从油罐回收的烃蒸气,可纳入集气管线。集气管线要采取防冻措施。
集输管线热力条件的选择 根据中国多数油田生产“三高”原油(含蜡量高、凝固点高、粘度高)的具体情况,为使集输过程中油、气、水不凝,作到低粘度,安全输送,从油井井口至计量站或接转站间,一般采用加热集输。主要方法有:①井口设置水套加热炉,并在管线上配置加热炉,加热油气;②井口和出油管线用蒸汽或热水伴热;③从井口掺入热水或热油等。不加热集输是近几年发展起来的一项技术,能获得很好的技术经济效益。除油井产物有足够的温度或含水率,已具备不需加热的有利条件外,还应根据情况,选用以下技术措施:①周期性地从井口向出油管线、集油管线投橡胶球或化学剂球清蜡,同时,管线须深埋或进行保温;②选择一部分含水油井从井口加入化学剂,以便在管线内破乳、减摩阻、降粘;③连续地从井口掺入常温水(可含少量化学剂)集输。在接转站以后,一般均需加热输送。
集输管线的路径选择要求:①根据井、站位置;②线路尽可能短而直,设置必要的穿跨越工程;③综合考虑沿线地形、地物以及同其他管线的关系;④满足工艺需要,并设置相应的清扫管线和处理事故的设施。
集输管线的管径和壁厚,以及保温措施等,要通过水力计算、热力计算和强度计算确定。
2、油井产物计量 是为了掌握油井生产动态,一般在计量站上进行。每座计量站管辖油井 5~10口或更多一些,对每口油井生产的油、气、水日产量要定期、定时、轮换进行计量。气、液在计量分离器中分离并进行分别计量后,再混合进入集油管线(图2)。计量分离器分两相和三相两类。两相分离器把油井产物分为气体和液体;三相分离器把高含水的油井产物分为气体、游离水和乳化油;然后用流量仪表分别计量出体积流量。含水油的体积流量须换算为原油质量流量。油井油、气、水计量允许误差为±10%。
油田油气集输
气液分离 为了满足油气处理、贮存和外输的需要,气、液混合物要进行分离。气、液分离工艺与油气组分、压力、温度有关。高压油井产物宜采用多级分离工艺。生产分离器也有两相和三相两类。因油、气、水比重不同,可采用重力、离心等方法将油、气、水分离。分离器结构型式有立式和卧式;有高、中、低不同的压力等级。分离器的型式和大小应按处理气、液量和压力大小等选定。处理量较大的分离器采用卧式结构。分离后的气、液分别进入不同的管线。
3、接转增压 当油井产物不能靠自身压力继续输送时,需接转增压,继续输送。一般气、液分离后分别增压:液体用油泵增压;气体用油田气压缩机增压。为保证平稳、安全运行和达到必要的工艺要求,液体增压站上必须有分离缓冲罐。
4、油罐烃蒸气回收 将原油罐内气相压力保持在微正压下,用真空压缩机回收罐顶排出的烃蒸气(图2)。油罐和压缩机必须配有可靠的自控仪表,确保安全运行。
5、油气处理 在集中处理站、原油脱水站或压气站对原油和油田气进行处理。生产符合外输标准的油气产品的工艺过程。包括原油脱水、原油稳定、液烃回收以及油田气脱硫、脱水等工艺。
6、原油脱水 脱除原油中的游离水和乳化水,达到外输原油含水量不大于 0.5%的标准。脱水方法根据原油物理性质、含水率、乳化程度、化学破乳剂性能等,通过试验确定。一般采用热化学沉降法脱除游离水和电化学法脱除乳化水的工艺。油中含有的盐分和携带的砂子,一般随水脱出。化学沉降脱水应尽量与管道内的原油破乳相配合。脱水器为密闭的立式或卧式容器,一般内装多层电极,自动控制油、水界面和输入电压,使操作平稳,脱出的污水进入污水处理场处理后回注油层。中国在化学破乳剂合成、筛选和脱水设备研制方面取得成就。
7、原油稳定 脱除原油中溶解的甲烷、乙烷、丙烷等烃类气体组分,防止它们在挥发时带走大量液烃,从而降低原油在贮运过程中的蒸发损耗。稳定后的原油饱和蒸气压不超过最高贮存温度下当地的大气压。在稳定过程中,还可获得液化气和天然汽油。原油稳定可采用负压脱气、加热闪蒸和分馏等方法。以负压脱气法为例,稳定工艺过程是:脱水后的原油进入稳定塔,用真空压缩机将原油中的气体抽出,送往油田气处理装置。经过稳定的原油从塔底流出,进入贮油罐。原油稳定与油气组分含量、原油物理性质、稳定深度要求等因素有关,由各油田根据具体情况选择合适的方法。
8、油田气处理 油田气脱硫、脱水、液烃回收等工艺与天然气处理工艺基本相同(见天然气集气和处理)。
二、油气贮输(运)
将符合外输标准的原油贮存、计量后外输(外运)和油田气加压计量后外输的过程。
1、原油贮存 为了保证油田均衡、安全生产,外输站或矿场油库必须有满足一定贮存周期的油罐。贮油罐的数量和总容量应根据油田产量、工艺要求、输送特点(铁道、水道、管道运输等不同方式)确定。油罐一般为钢质立式圆筒形,有固定顶和浮顶两种型式,单座油罐容量一般为5000~20000m3。油罐外壁设有保温包覆层,为减少热损失,易凝原油罐内设加热盘管,以保持罐内的原油温度,油罐上应设有消防和安全设施。
2、外输油气计量 是油田产品进行内外交接时经济核算的依据。计量要求有连续性,仪表精度高。外输原油采用高精度的流量仪表连续计量出体积流量,乘以密度,减去含水量,求出质量流量,综合计量误差±0.35%。原油流量仪表用相应精度等级的标准体积管进行定期标定。另外也有用油罐检尺(量油)方法计算外输原油体积,再换算成原油质量流量。外输油田气的计量,一般由节流装置和差压计构成的差压流量计,并附有压力和温度补偿,求出体积流量,综合计量误差 ±3%。孔板节流装置用“干检验法”(由几何尺寸直接确定仪表精度)标定,也可用相应精度等级的音速喷嘴(临界流喷嘴)进行定期标定。
3、原油外输(运)原油集输系统的最后一个环节。管道输送是用油泵将原油从外输站直接向外输送,具有输油成本低、密闭连续运行等优点,是最主要的原油外输方法。也有采用装铁路油罐车的运输方法,还有采用装油船(驳)的水道运输方法。用铁路油罐车或油船(驳)向外运油时,需配备相应的装油栈桥和装油码头。边远或零散的小油田也有采用油罐汽车的公路运输方法,相应地设有汽车装油站(点)。
四、结论
由于石油开采在不同时期所含有的伴生物大不相同,所以在石油开采方面,油田开发者应时刻注意油田开采伴生物的变化,根据不同地理位置和不同环境下,对不同伴生物原油进行规划不同的油气集输工艺流程,找到最适合自己的油气集输工艺,不断完善和发展,使油田开采可以做到资源的最大化利用,为国家的发展和建设提供强有力的能源支持。同时应该鼓励开发和利用新型能源,做到逐步替代矿石能源,在新能源开发领域走在世界的前沿,使自己不受能源的制约,以促进自身的发展。
处理工艺论文 篇2
关键词:混凝反应,水解酸化,生化
某公司以废旧纸箱为原料, 生产高强度纱管纸。该废水中含有大量有机物、悬浮物, 其中一部分废水回用外, 剩余废水进入该厂污水处理站处理。处理前废水量970m3/d, 主要污染物浓度分别为:CODcr浓度约1020mg/L, ss浓度约1200mg/L, BOD5浓度约600mg/L, 氨氮浓度约3.50mg/L, 色度约260 倍, 约7.2。处理后出水水质应达《造纸工艺水污染物排放标准》河南地方标准 (DB41/389——2004) 中的第一时段废纸本色标准。
1 工艺流程
该厂污水处理工程采用物化+生化[1~3]处理工艺。设计能力为1000m3/d, 工程总投资300 万元。工艺流程图见图1。
2 运行效果
经物化+ 生化工艺处理后, 所排废水中的污染物PH、SS、CODcr、BOD5、氨氮、色度的日均浓度分别为7.15、8.20mg/L、20.1mg/L、0.35mg/L、30 倍, 符合 《造纸工污染物排放标准》 河南地方标准 (DB/389———2004) 中第一时段废纸本色标准。
3 效益分析
该污水处理工程运行费用包含工资、电费、药剂费、折旧费、大修维护费等, 按日处理满负荷水量1000m3计, 费用0.95 元/吨水, 其中电费0.30 元/吨水, 药剂费0.22 元/吨水, 人员工资0.10 元/吨水, 每年投入26 万元。
该厂污水处理前, 年排CODcr299 吨, 处理后排放CODcr25 吨, 年削减274 吨, 削减率92%;处理前氨氮年排0.96 吨, 处理后氨氮年排0.06 吨, 年削减0.90t/a, 削减率为94%;处理前SS年排347 吨, 处理后SS年排23 吨, 削减率为93%;处理前年排BOD55166 吨, 处理后年排BOD5 为0.6 吨, 年削减165.4 吨, 削减率为99.6%。
4 结论
该纸箱废水采用物化+生化处理工艺, 技术可行, 运行稳定, 效果显著, 具有良好的社会效益和环境效益。
参考文献
[1]陈为.环境化学技术[M].北京:中国轻工业出版社, 1999.
[2]谢时伟.环境污染与防治[M].北京:化学工业出版社, 1999.
污水石灰深度处理工艺 篇3
【关键词】中水处理;石灰软化处理
【中图分类号】R123.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)09-0192-01
1、工艺流程
来水进入中水池,经提升泵升压后,进入污水石灰深度处理站,在压力混合器完成添加助凝剂和混凝剂后进入澄清池内,石灰乳添加在进水管的出口处,在澄清池中实施软化反应、絮凝澄清过程。石灰乳的加入量利用澄清池第二反应室入口的PH值控制。
澄清池出水,经气水分离,进入双室过滤器,在双室过滤器中实现过滤过程。双室过滤器为二个过滤单元的叠加,每个过滤单元可以独立运行。双室过滤器的出水浊度<5 FTU。双室过滤器采用强制反洗和气水合洗,反洗出水进入废水池,废水又被回收至澄清池入口。
双室过滤器出水进压力式混合器,在压力式混合器中添加硫酸和二氧化氯,调节至出水pH=7.0~83。压力式混合器出水进入的软水池,经提升泵送至电厂用水部分。
澄清池排泥需根据流量累积或澄清池内第二反应室所测泥浆浓度进行排泥,排泥时间需在调试时确定。澄清池排泥进入泥浆池内,经泥浆泵打至污泥浓缩池内进一步泥水分离,分离后的浓浆被排泥泵送至脱水机,脱水后的泥饼由汽车外运,分离出的水由地沟进入废水池。
2、系统说明
2.1 澄清池
2.1.1 原水经进水管到第一反应室,一反应室进水口同时加入石灰乳、絮凝剂、助凝劑在第一反应通过搅拌与水混合,水流向上提升(15cm-20cm/s提升速度),由第一反应室顶部形成均匀矾花,均匀分散进入第二反应室,第二反应室液流分成两部分一部分向下,到达第二反应室底部,流速降低,进入分离区,另外大部分进入第一反应室底部,被搅拌提升到第一反应室再次搅拌充分混合。分离区内清液向上流,泥浆下沉,分离区上升流速小于0.8mm/s,利于沉淀形成。在分离区内清液与泥浆分离,泥浆层达到一定浓度,沉淀到池底,由中心传动刮泥机刮入中间泥斗,通过自身水压将泥浆排出池底。
2.2 污泥浓缩池系统
通过泥浆泵将泥浆池内的泥浆输送至污泥浓缩池,进行泥水分离后,清水溢流至地沟回收到废水池,泥浆由排泥泵输送至脱水机系统进行脱水。浓缩池的进泥浆量必须稳定,
2.3 过滤器系统:
2.3.1 过滤器运行周期控制
过滤器运行周期,根据调试确定。当澄清池正常处理水量运行,出水浊度≤15毫克/升时,过滤器出水浊度应≤5FTU,当过滤器出水浊度>5毫克/升即为失效,以此确定运行周期。正常运行时过滤器运行周期按时问控制。过滤器出口设有浊度仪,当运行周期内出水浊度超标,浊度仪报警,此时,可人为发讯强制解列,进行反洗。
2.3.2 需要说明其他问题双室过滤器设备较大,承压较低,操作时严防憋压,在过滤器内设压力保护,即压力达到O.18MPa,持续一分钟以上时,说明反洗排水阀未打开,自动停反洗泵。过滤器处于备用状态时,排气阀呈开启状态防止压缩空气进气阀关闭不严,产生憋压。
2.4 加药系统
2.4.1 石灰加药
a石灰贮存及计量系统
本系统使用高纯度消石灰粉。外购消石灰粉采用汽车罐车运输,配有气力卸料系统,通过密闭管路系统将石灰粉输送到石灰贮存箱。贮存箱上部设布袋除尘器,防止灰尘外溢。当卸料时,石灰贮存箱下部设有振动电机,保证下料通畅。
b石灰乳的输送及配制:(本系统采用石灰湿法计量)
石灰乳的配制采用体积计量,确保石灰乳的浓度稳定。在消石灰贮存箱下部设置石灰计量斗,计量斗的上下设气动插板阀。在计量斗的下方设石灰乳配制箱,配制箱与石灰乳搅拌箱之间设石灰乳输送泵和水力旋流捕砂器。当石灰乳搅拌箱液位处于低位时,石灰乳输送泵启动向搅拌箱送乳,当搅拌箱液位处于高位时,停输送泵并冲洗水力旋流捕砂器和排渣,输乳完成。配乳系统开始进行配乳操作,即利用在石灰乳配制箱内添加一定体积的软水和消石灰粉,配制成5%左右浓度的石灰乳,当配乳完成后待用。
2.4.2 凝聚剂加药系统
凝聚剂选用固态聚合硫酸铁,设聚合铁配制箱,采用人工投药。进水至指定的液位后,启动循环泵搅拌一定的时间配成一定浓度的溶液(以铁计)。然后通过输送泵送至搅拌箱。利用输送泵自动保持搅拌箱的液位,即低位启动输送泵,高位停泵。聚合铁的加入量一般为5-10mg/1(以铁计),调试时选定最佳值。
2.4.3 助凝剂加药系统
助凝剂溶液配制,采用自动配制。料斗中的粉状药剂经定量供料装置送入混合器中,与水进行完全混合后进入溶液箱中,混合液经多次搅拌后混匀投加浓度的溶液,最后进入贮液室内,经计量泵投加至加药点。
2.4.4 二氧化氯加药系统
双室过滤器过滤的出水,采用二氧化氯进行杀菌处理。选用复合型二氧化氯发生器,连续投加在过滤器出口处的压力式混合器。利用压力式混合器出水在线余氯仪自动调节二氧化氯加入量;
2.4.5 加酸调PH值系统
在双室过滤器之后的压力式混合器前部设加酸调PH,利用压力混合器出水在线PH表自动添加,保持出水PH=7.0~83。
2.5 压缩空气系统
压缩空气作为站内气动阀门的气源,兼作双室过滤器反洗用的备用气源。根据系统内气动阀门的数量及连续操作启动阀门的数量计算压缩空气罐容量。
2.6 废水回收系统
双室过滤器的反洗排水、浓缩池上清液、脱水机的排水及其他杂用排水,都排至废水池,通过废水回收泵送到澄清池回收。在废水池高位时,启动废水回收泵,当废水池水位达到低位时,停回收泵,为保持澄清池稳定运行应根据系统运行工况适当调整废水回收泵的流量,尽可能使废水回收泵连续运行。
根据废水池的沉泥情况,定期启动废水池排泥泵,将废水池中的污泥送到浓缩池
3、结束语
磷化处理工艺 篇4
优点:膜层较厚,膜层的耐蚀性,结合力,硬度和耐热性都比较好,磷化速度快;
缺点: 工作温度高,能耗大,溶液蒸发量大,成分受化快,常需调整,且结晶粗细不均匀。其工艺见表7-3。
2)中温磷化:在50~70℃的温度下进行处理,
优点: 膜层耐蚀性接近高温磷化膜,溶液稳定,磷化速度快,生产效率高;
缺点: 溶液成分较复杂,调整麻烦。其工艺见表7-3。
3)常温磷化:在15~35℃的温度下进行处理。
优点:不需要加热,节约能源,成本低,溶液稳定;
热处理工艺总结 篇5
将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度后,一般随炉温缓慢冷却。
目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能 2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备 3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料 2.一般在毛坯状态进行退火。
2.正火
将钢件加热到Ac3以上30~50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能 2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备 3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。
3.淬火
将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
目的:淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。
应用要点:1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但同时会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。4.回火
将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。
目的:1.降低或消除淬火后的内应力,减少工件的变形和开裂;2.调整硬度,提高塑性和韧性,获得工作所要求的力学性能;3.稳定工件尺寸。
应用要点:1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火;以保持高的冲击韧度和塑性为主,又有足够的强度时用高温回火;2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火,因为这时会产生一次回火脆性。
5.调质
淬火后高温回火称调质,即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度,保温后进行淬火,然后在400~720度的温度下进行回火。
目的:1.改善切削加工性能,提高加工表面光洁程度;2.减小淬火时的变形和开裂;3.获得良好的综合力学性能。
应用要点:1.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢;2.不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理,而且还可以作为某些紧密零件,如丝杠等的预先热处理,以减小变形。
6.时效
将钢件加热到80~200度,保温5~20小时或更长时间,然后随炉取出在空气中冷却。
目的:1.稳定钢件淬火后的组织,减小存放或使用期间的变形;2.减轻淬火以及磨削加工后的内应力,稳定形状和尺寸。
应用要点:1.适用于经淬火后的各钢种;2.常用于要求形状不再发生变化的紧密工件,如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。
7.冷处理 将淬火后的钢件,在低温介质(如干冰、液氮)中冷却到-60~-80度或更低,温度均匀一致后取出均温到室温。
目的:1.使淬火钢件内的残余奥氏体全部或大部转换为马氏体,从而提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限;2. 稳定钢的组织,以稳定钢件的形状和尺寸。
应用要点:1.钢件淬火后应立即进行冷处理,然后再经低温回火,以消除低温冷却时的内应力;2.冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。
8.火焰加热表面淬火
用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰,喷射到钢件表面上,快速加热,当达到淬火温度后立即喷水冷却。
目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍保持韧性状态。
应用要点:1.多用于中碳钢制件,一般淬透层深度为2~6mm;2.适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。
9.感应加热表面淬火
将钢件放入感应器中,使钢件表层产生感应电流,在极短的时间内加热到淬火温度,然后喷水冷却。
目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持韧性状态。
应用要点:1.多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件;2. 由于肌肤效应,高频感应淬火淬透层一般为1~2mm,中频淬火一般为3~5mm,高频淬火一般大于10mm.
10.渗碳
将钢件放入渗碳介质中,加热至900~950度并保温,使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。
目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍然保持韧性状态。
处理工艺论文 篇6
一、概述
工艺调试是污水处理厂投产前的一项重要工作,关系到污水处理厂能否正常运行及效益能否充分发挥的重要工作,它有技术性强、难度高等特点,需要具备污水处理知识和长期运行经验的专业人员或专业机构来实施。当前,城市污水处理厂工艺调试的重要性还没被普遍认识和接受,不少污水厂建成后没有进行工艺调试,这就产生了要么运行不起来,要么运行起来水质达不到设计要求,运行成本偏高等现象。因此,需要有关部门将工艺调试列入项目,并安排足够的资金,以保证调试工作的有效开展。
污水处理厂工艺调试重要性表现在以下几个方面:一是发现并解决设备、设施、控制、工艺等方面出现的问题,使污水厂投入正常运行;二是实现工艺设计目标,即出水各项指标达到设计要求;三是确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数,在出水水质达到设计要求的前提下,尽可能的降低运行成本。
(一)污水处理厂CASS工艺简述
城市污水处理厂主要负责对城市污水排放达标的处理任务,本方案的污水厂建设规模为20000m3/d污水处理量,远期工程建设规模达到40000m3/d污水处理量。污水处理厂的采CASS工艺处理,具有工艺流程简洁、建设费用低的特点。与常规活性污泥法相比,具有以下几方面优势:
1.节省建设费用,省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省10%~25%,占地面积可减少20%~35%。
2.运行费用省。由于曝气是周期性的,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%~25%。
3.有机物去除率高,出水水质好。
4.管理简单,运行可靠,能有效防止污泥膨胀。与传统的AO工艺相比,本工程CASS最大的特点在于增加了一个生物选择区,且连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),没有明显标志的反应阶段和闲置阶段。设置生物选择区的主要目的是使系统选择出良好的絮凝性生物。
5.污泥产量低,性质稳定。
本工程所采用的CASS工艺应注意以下几个问题:
1.进水量影响处理能力。城的污水主要是生活污水,其次才是工业废水,但排放通常是不均匀的,如何充分发挥CASS反应池的作用,与选择的设计流量关系很大,如果设计流量不合适,进水高峰时水位会超过上限,进水量小时反应池不能充分利用。当水量波动较大时,应考虑在两个未投入使用的池当中设置调节池,同时从平寨河(在污水厂出水口上游)铺设一条中口径(DN300)水管到提升泵房,引平寨河水调节进水的浓度。
2.冬季、低温天气和地处高海拔地区(超过900米以上)对CASS工艺的影响较大,特别是在冬季不利于消化控制,解决方法可采用延长进水停留时间、加大接种投放、延长泥龄等措施。
(二)工艺调试的技术要求
工艺调试的目的是为了确定最佳的工艺运行条件,进行微生物细菌的培养,以适应污水的水质情况。
调试中应严格执行操作规程,定时巡回检查设备运转状况,检测工艺控制点参数,通过分析、生物镜检、外观观察、闻气味等及时掌握水处理的变化情况。
调试中应当做到如下的技术要求:
活性污泥法要求在CASS池内保持适当的营养物与微生物的比值,供给所需的氧,使微生物很好地与有机物质相接触,这些都是在试运行阶段应注意的问题。
(1)MLSS值是活性污泥法的重要参数,根据MLSS的值在确定了污泥龄后,可计算出每天应排出的污泥量。
(2)污水处理厂调试前,各工段、工种应认真培训,研究试车方案和与设备有关的技术资料,制定出污水处理工段、污泥处理工段、设备维护保养、供电和仪表自控等工艺规程操作注意事项。确保试运行中设备与人身的安全。
(3)试运行期间除工艺参数调整外,对于设备的运行情况也应有详细的记录,应把全部的设备状况记录在设备档案中。设备档案表格的设计由机械动力部门与污水、污泥工段共同研究制定。
(4)在调试阶段,工艺运行的控制、调整应以培养、驯化污泥为主,检查各工艺设备运行状况。对污水处理厂的运行切实做好控制、观察、记录和分析检验工作。对处理污水量、污泥产量、污泥处理量、药剂耗用量、生产电耗量、自来水耗量等应有记录,对进出水水质和活性污泥等均应有足够的分析数据。
(5)调试阶段的出水水质和污染物的去除率可低于正常运行时的出水水质要求,特别对磷和氮的去除,在调试初期不做要求。
(三)工艺调试的基本内容
工艺与运行调试的主要内容有以下几个方面:
1.做好调试前的准备工作,调试人员要尽快掌握原设计要求,组织好参试人员,做好调试计划和设计,准备好检测仪器,协助业主完成工程项目验收。
2.带负荷试车,解决影响连续运行的各种问题,为下一步工作打好基础。3.活性污泥培养与驯化,主要是积累处理所需微生物的量,选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物。
4.确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数,在确保出水水质达标的前提下,尽可能降低能耗。
5.确定电气设备运行参数,使用设备运行接近最佳状态。
6.编制工艺控制规程,以指导今后的运行。
二、调试前准备工作
工艺与运行调试是一项较为艰巨的任务,在进入调试工作之前必须要做好充分的准备工作。
(一)充分掌握工程项目情况
调试工程师应根据设计方案、图纸、可研报告和设计说明书,认真阅读,了解整个工程项目概况。熟悉整个处理工艺的自控系统和作用原理,主要自控设备的规格、型号、数量、位置等;对其中有问题的地方要及时提出,尤其对关键的设计参数、构筑物尺寸等,要做到心中有数;在条件具备的情况下,应该参观同类工艺的污水处理厂,了解运行情况以及运行参数。
(二)明确调试内容和范围
明确调试的具体内容,了解各项内容的执行负责责任人;负责建立调试班子,做好各方面的协调工作,把责任事前明确到人。
通常的调试任务包括:工程试车、管理人员和操作人员培训、建立生产运行制度和日常监控机制、工艺调试、工程试运行、工程验收等。
由于每个工程都有其特殊性,因此调试工程师在接到任务后,应向项目经理和设计负责人了解工程的各种情况,包括工程性质、目前的工程进度等内容。明确自己的工作内容后,准备相关的资料,选择合适的进场时间,估计调试难度和安排进度计划等。
(三)做好调试前的准备工作 1.准备调试记录
在调试过程中,需要对每天的工作内容和工艺状况做相应的记录,也就是工作日志。一方面可以和理论预测值比较,及时调整相应的工艺控制状态;另一方面,可以提前预测可能发生的问题,避免造成工期延误。
需要记录的数据是由工艺特点决定的,一般可以分为监测数据和计算数据两部分,记录尽量做到简单明了。
监测数据是指由仪器直接测量所得到的数据和化验结果数据,如由仪器直接测量显示出来的流量、温度、DO值、pH值等,由化验结果所得的污泥浓度,CODcr,BOD5,SS等。还有的工艺需要记录氮、磷、药剂耗用量、碱度、污泥沉降比、镜检微生物等。以上数据应该每天测定后及时记录下来,并定期整理成册,与各方面需要协调的单位和个人交流。
计算数据是根据监测数据而计算出来的结果,通常需要计算的有污泥负荷或容积负荷、各项指标的去除率、污水停留时间等。
其他还需要记录的内容包括机械的运转情况、生产耗电量、微生物的生物相及活性等。
通过计算结果和生物相观察确定目前的工艺状况,再根据理论和经验,通过调节相应的可控制参数如流量、溶解氧、pH值、添加营养成分等,使微生物保持最佳的生长条件。
2.联系接种污泥
根据工程的特点,联系工地附近的污水处理厂,购买接种污泥。尽量采用选择同类污水处理厂的脱水污泥接种培养,这样可以降低调试难度,缩短调试时间。
3.做好人员配备
应根据污水处理厂的需要配备相应数量的调试操作人员;
调试工程师结合现场实际情况对管理或操作人员进行初步的理论培训。
4.调试制定计划
污水处理厂的调试进度计划见下表。
污水处理厂工艺与运行调试进度计划表 序号
日期(周)
调试项目 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 说明
工程状况调研 调试前的准备工作 协助工程项目验收 工艺调试设计 设备单体试车 清水联动试车 污水联动试车 CASS池设备工艺调试 CASS池活性污泥培养 CASS池生化功能调试 CASS池异常情况对策 工艺系统试车 污泥脱水工艺调试 自控系统工艺规程设计 自控系统工艺软件开发 用水调试 用电调试 运行经济核算方法 岗位培训 编写污水厂运行规程说明书 编写污水厂维护规程说明书 调试文档整理移交 污水处理厂正常投运
(四)协助业主进行工程项目验收
在调试工作开展之前,必须先进行工程验收,验收合格后再进行工程调试,只有这样才能保证工程调试的连续性。
工程验收是由建设方即甲方组织相关人员,包括施工单位、监理单位、设计单位、质量监督单位等对竣工后的污水处理构筑物进行认真而全面的验收。验收的工作内容包括:土建工程的验收、设备安装的验收、电气仪表验收和安装工程等方面的验收。
1.土建工程验收,根据设计图纸,按工艺流程逐一检查,竣工建筑物是否完好,核对其尺寸,检查其管道、孔洞的位置,注意其施工质量(如混凝土池壁是否有蜂窝或其他隐患),将构筑物注满清水,以检查其是否漏水。应检查各构筑物的细部,重力流管渠等的标高是否符合要求,可使水沿各构筑物流动。还应有其他隐蔽工程的竣工图和验收合格证明。
2.设备安装验收,对于单项设备如水泵、格栅机、螺旋输送机、栅渣压榨机、鼓风机、滗水器、电动阀门、污泥脱水机、加药设备、粪便处理设备等在安装完毕后按照图纸设计以及出厂说明书检查其安装情况是否符合设计与设备的要求,必须检查配套附件是否齐全,能否各自正常运转,为联动试车做好准备。
3.在线仪表与自控验收,电气仪表装置安装及验收,应符合电气、消防等现行的有关标准、规范的规定,自控系统必须安装完毕。
4.化验室设备验收,化验室设备在到货后应立即组织验收,验收将根据合同和供货范围,认真检查到货的化验设备是否缺项或缺少零部件。验收的重点:电子精密天平、紫外分光光度计、显微镜、BOD测定仪、便携式分析仪表等。化验设备是否好用及分析误差大小最终应由计量部门确认,如发现问题应及早与供货商联系。
在验收的过程中,调试工程师应该在熟悉现场情况的基础上,通过对照图纸,核对构筑物的尺寸,各个管道的管径、位置和走向;了解各设备的作用和工作状态(常开/常关);查看各种设备的铭牌是否符合设计要求,对各种设备的工作原理和正常运行时的状态要有充分的了解,认清每种设备在整个工艺系统中的地位和作用,要求能够达到指导工人操作的程度。
三、带负荷试车
工程验收结束后,对各处理单元分别进行清水试车,验证运行参数,目的是检验工艺系统中的机械设备、电器、仪表、以及各单体建(构)筑物在制造、检验、安装和建设等环节是否符合要求。全部设备的单体试验均应作好记录。
(一)单体调试的一般程序要求及检查项目
设备安装完毕达到相应的技术要求,具备单体调试条件时,应进行单体调试工作,设备单体调试前应编制详细的设备单体调试指导书并经监理认可后进行。
设备单体调试一般遵循以下原则:先模拟动作后操作,先手动后自动,先空载后负载。
1.单体设备检查:设备本体检查齐全,清洁完好,润滑良好,安装质量达到有关技术要求;电气线路安装质量是否达到要求检查;控制系统空操作试验,满足控制逻辑程序和各种控制功能的实现和行程扭矩、压力安全的试动功能。
2.电机一般性检查项目:电机绝缘电阻,接线与极性检查;空载运转检查,空载电流,振动值测定。
3.通电试车:所有回路和电气设备的绝缘检查;清除临时接线与障碍物;再次检查接线处于正常状态,有无松动脱落现象;再次对系统控制、保护、信号回路进行空操作,检查所有元件可动部件动作可靠,所有仪表、保护装置可靠有效;在电机空载运转前,用手动盘车,转动应灵活;在试车之前,必须经机、电、仪控安装调试人员对被调设备每个部分进行检查;试车前应编制调试开车程序,经会审并批准后执行;做好调整试验记录。
(二)单体试车的条件
l 单体试车应符合下列条件:
l 各构筑物应全部施工结束。
l 建(构)筑物的内部及外围应认真、彻底地清除全部建筑垃圾。
l 应能接通供电及上、下水系统,以检查各类电气的性能及上、下水管道、阀门的性能。
l 设备应完成全部安装工作。
l 设备应完成通电试车的一切准备,包括配套的电气工程,电缆工程。
l 设备本身已具备试运转条件。包括设备本身应保持清洁,加入足够的润滑油和其他外部条件等。
l 厂内污水管网系统功能正常。
l 厂外管网系统或泵站系统具备向厂内输水的功能。
l 联系好厂外清水输送部门,准备向厂内输送清水。
l 试车人员应认真阅读设备的有关材料、熟悉设备的机械、电气性能,做好单体试车的各项技术准备。
l 主要设备单体试车时应通知生产厂家或供货商到场。国外引进设备的单体试车必须在国外相关人员到场和指导的情况下进行。
(三)单体试车的方法与步骤
单体试车就是将污水厂所安装设备按设计要求和设备厂家所提供参数,对设备的上下限进行包线测试,具体设备试车的方法和步骤则按厂家提供的操作规程进行。
1.粗/细格栅的单体试车
(1)检查格栅间的闸门、格栅、输送机等通电运转是否正常;
(2)检查格栅槽底部有无异物卡住格栅下的链轮;
(3)根据进厂清水的流量控制粗格栅开停的台数,逐个检查格栅的各项功能;
(4)检查螺旋输送机的运行情况;
(5)检查除污机对垃圾的清除效果。
2.提升泵的单体试车
(1)空载试车前应点车以确定泵的叶轮旋转方向是否正确;
(2)当泵房水位达到启泵水位后,按启泵操作规程启动水泵;
(3)轮换启动污水泵,检查各污水泵的启动、停止功能和运行状况;
(4)检查设定水位、保护(警戒)水位的设施和信号是否正常;
3.沉砂池的单体试车
在有清水径流的情况下,检查以下几项:
(1)检查搅拌机、砂水分离器、闸门以及相应配套阀门、电器设备等项目是否工作正常;
(2)检查沉砂池设备的启动顺序和停车顺序是否符合工艺要求;
(3)检查搅拌机和砂水分离器的各项功能;
(4)检查沉砂池在自动状态下的运行是否正常;
(5)检查各设备如电磁阀、砂水分离器能否按程序自动投入工作。
4.CASS池的单体试车
对CASS池构筑物内的每个设备逐个单体试车。主要有:CASS池及罗茨鼓风机、污泥回流泵、滗水器以及相应配套阀门、电器设备等。试车时应针对不同的设备做好检查工作和通电运转测试。
5.污泥脱水机房的单体试车
对污泥脱水机房内的全套设备逐个单体试车。主要有:污泥脱水机、螺旋输送机、冲洗水泵;配药系统、加药泵以及配套阀门电器设备等。
试车时应针对不同的设备做好检查工作和通电运转测试。如:认真查阅供货方有关资料,并对带式污泥脱水机纠偏系统及冲洗系统进行试验;在污泥脱水机单体试车时还应检查每台脱水机的进泥阀,以手动和电动两种方式进行启闭试验。6.消毒渠的单体试车
消毒设备单体调按厂家给出的说明书进行操作,看是否能满足工艺要求。
7.厂区工艺进出水管线及其配水井的单体试车
厂区工艺进出水管线包括各类配水井、进水管道、出水管道、回流污泥管道等。检查管道是否堵塞;各配水井上的手、电两用电动提板闸门的开启及关闭试验等。
8.仪表和自控系统的单体试车 仪表单体试车主要包括:各监测控制仪表二次表的通电试验、各监测控制仪表一次表的通电试验、测试实验等。
自控系统的单体试车主要包括:各PLC系统的调试、检查各PLC系统与相应控制柜之间的连线是否正确、各电机状态与信号在PLC系统上反映是否正确、检查各控制仪表及分析仪表信号输入显示情况等等。
9.辅助生产设施的单体试车 除工艺、动力和仪表自控系统,另外还需要对机修间和泵房内的电动葫芦进行安全性能检查。
污水处理厂单体试车后应对存在问题的设备和土建工程及时进行处理.不合格的设备应维修或更换,然后再组织验收。只有全部设备安装工程合格,才能确认单体试车合格,并进行污水处理厂的污水联动试车和通水试运行。
(四)清水联动试车
在单体试车合格的基础上,按设计工艺的顺序和设计参数及生产要求,将所有单体设备和构筑物连续性地依次从头到尾进行清水联动试车,检查设备在联动时是否满足设计要求,并建立相关档案材料;如运行正常,经过确认后则可进入污水联动调试;如发现问题,找出原因,现场修复至运行完全正常为止。
在清水试车同时对构筑物的抗压、抗渗进行试验,按照有关规定验收合格后进入生产联动的工艺调试;否则进行相应的措施现场进行修复至合乎要求为止。
四、工艺调试方法与步骤
工艺调试方法与步骤:首先要进行污水联动调试,设备运行达到要求后,进行CASS工艺调试,再进行污泥脱水处理调试。
(一)污水联动调试
清水联动试车经确认正常后,开通污水管道,使污水进入污水处理系统,进行整个工程的污水联动调试。
污水联动试车是为进一步考核设备的机械性能和设备安装的质量,并检查设备、电气、仪表、自控在联动条件下的能否满足工艺运行的要求;进一步检查电气、仪表和自控设备的性能和与工艺设备联动的效果。特别是通过中央控制室和各PLC分站开停各用电设备必须准确无误。污水联动调试必须具备以下外部条件方能进行:
1.联动试车时,厂外管道及泵站具备输水的条件;污水处理厂的出水管道具备向外排水的能力;
2.单体试车和清水联动试车完成,各种设备通过初步验收;有问题的设备经过检修和更换已合格;
3.供电能力满足联动试车的负荷条件。厂内的各主变压器应投入运行或部分投入运行,基本满足联动试车的用电负荷;
4.电气和自控系统通过单体试车,能达到控制用电设备的条件;
5.人员经过充分的培训;各类操作规程已初步建立;对设备的性能及调试方法已基本掌握;
6.供货商技术人员在场。
(二)CASS池工艺调试
CASS工艺调试是联动试车阶段的主要工作,工艺调试的重点任务在于CASS反应池活性污泥的培养与驯化。
1.CASS池活性污泥的培养
CASS工艺处理污水的关键在于有足够数量性能良好的活性污泥,因此活性污泥的培养是CASS法生产运行的第一步,驯化则是对混合微生物群体进行淘汰和诱导,使之成为具有处理污水能力的微生物体系。
所谓活性污泥的培养,就是为活性污泥微生物提供一定的生长增殖条件,包括营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等。在此条件下,经过一段时间的培养,活性污泥形成并逐渐增多,最后达到处理污水所需的污泥浓度。城市污水处理厂工艺调试中污泥培养与驯化同地域的气候密切相关,为了实现调试进度计划,可采用直接培养法、放大培养法或间歇培养法。
(1)直接培养法。直接培菌方法在生活污水处理厂应用较多。在温暖季节,先使曝气池充满生活污水,闷曝(即曝气而不进污水)数小时后,即可连续进水出水。进水量从小逐渐增大,污泥不外排,全部回流至曝气池。连续运行数天后可见活性污泥开始出现并逐渐增多。或者从同类污水处理厂提取的脱水污泥按一定比例投入反应池内,同法培养,直到MLSS和SV达到适宜数值为止。由于生活污水营养适合,所以污泥很快就会增长至所需的浓度。培菌时期(尤其是初期),由于污泥浓度较低,要注意控制曝气量,防止曝气过量,造成污泥解体。
(2)放大培养法。对于附近无生化处理系统的地区,或者规模较大的工业污水处理系统,在污泥接种有困难的情况下,也可以采用级数扩大法培菌。根据微生物生长繁殖快的特点,仿照发酵工业中的菌种→种子罐→发酵罐级数扩大培养的工艺,因地制宜,寻找合适的容器,分级扩大培菌。例如,一座反应池中,投加高浓度粪便以增加污水的浓度和营养,随后以污水充满廊道并按上述方法培菌。然后加以扩大,最后将污泥扩大至整个曝气池。(3)间歇培养法。本法适用于生活污水所占比例较小的城市污水厂,将污水引入曝气池,水量约为曝气池容积的1/4~1/3,曝气一段时间(约4~6小时),再静置1~1.5小时。排放上清液,排放量约占总水量的50%左右。此后再注入污水,污水量缓慢增加,重复上述操作,每天1-3次,直到混合液中的污泥量达到15~20%时为止。为缩短培养时间,也可用同类污水处理厂的剩余污泥进行接种。本方案拟采用间歇培养法,活性污泥接种量按0.5~1.0g/L进行投配。当CASS池水位达到设计水位时,开启罗茨鼓风机进行充分曝气,推动CASS池内混合液流动混合,将接种污泥按照生化池MLSS浓度为2~3g/L量投加到CASS池内。在不对CASS池进水的条件下,闷曝气24~48小时后,观察池内活性污泥颜色、生物相和COD cr等指标的变化情况,确定可否向反应池内连续进水及进水量的大小。直到MLSS和SV达到适宜数值为止。
2.CASS池活性污泥的驯化
对CASS池的活性污泥,除培养外还应加以驯化,使其适应于所处理的污水。驯化方法可分为异步驯化法和同步驯化法两种。
异步驯化法是先培养后驯化,即先用生活污水或粪便稀释水将活性污泥培养成熟,此后再逐步增加工业污水在培养液中的比例,以逐步驯化污泥。
同步驯化法是在开始用生活污水培养活性污泥时,就投加少量的工业污水,以后则逐步提高工业污水在混合液中的比例,逐步使活性污泥适应工业污水的特性。
CASS池活性污泥量达到要求后,应逐步向池中进水,使活性污泥以推流方式依次进入生物选择器-----反应区,进一步将活性污泥驯化以适应脱磷除氮的要求。当CASS池系统出水各项指标均达到设计要求,并稳定运行2~3日后,CASS池工艺调试合格。
3.CASS池处理系统的生理生化功能调试
CASS池是本工艺的主要反应区,有机物在该反应池降解除去,硝化和除磷均在此进行,最终的泥水分离和出水也在这里完成。运行是周期性的循环操作,可分为进水和曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段,各阶段的生理生化功能如下:
曝气阶段:由曝气系统向反应池内供氧,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3--N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。
沉淀阶段:此时停止曝气,微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底,上层水变清。
滗水阶段:沉淀结束后,置于反应池末段的滗水器开始工作,自下而上逐渐排出上清液。此时,反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。
闲置阶段:根据进水水质、水量情况而定,可以取消。
4.CASS池处理系统的运行参数调试
在调试和试运行过程中,根据化验数据和对微生物的观察、以及出现的各种异常情况等,对运行参数采取相应的操作,使各项参数控制在合适的范围内。
(1)控制被处理的原污水的水质、水量,使其能够适应活性污泥处理系统的要求
在实际调试过程中,原污水的水质是不易控制的,通常做法是控制水量。要保持调试阶段系统的相对稳定,尽量使其承受的污染物负荷保持均匀的增长,即:水质(kg-CODcr/m3)×水量(m3/d)=污染物总量(kg-CODcr/d)
在调试过程中,根据调试阶段的进度和需要,使系统的污泥负荷保持相对稳定,防止冲击负荷。因为冲击负荷常常会导致微生物的大量死亡,或者引起微生物相的改变,而系统恢复要好几天的时间。
(2)保持系统中微生物量相对稳定
这是CASS池处理系统调试过程的关键所在。因为调试的过程,也是寻找系统最佳的运行参数(如污泥浓度)的过程。对正常运行的系统而言,原污水的水质水量是不可控制的,也就是说不论原污水的水质水量如何,系统都必须把全部来水收集处理合格。所以要保持一个合适的污泥浓度值,使其在误差范围内变动也不会影响系统的运行稳定和处理效果。
要保持运行阶段系统的相对稳定,就要尽量使系统中的污泥量相对稳定。即:
污泥浓度(kg-MLSS/m3)×曝气池体积(m3)=曝气池内污泥总量(kg-MLSS)
保持系统中的污泥量稳定,是通过确定每天排放的剩余污泥量来实现的。剩余污泥量指数包括:污泥负荷、污泥指数、污泥回流量、污泥回流浓度和污泥龄等。
(3)在混合液中保持能够满足微生物需要的溶解氧浓度
对于CASS工艺而言,反应池内的DO值是不固定的,在反应初期,由于曝气刚刚开始以及反应池内进入大量的有机物,此时的DO值较低,随着反应的进行,池内DO值逐渐呈升高的趋势,因此对于反应后期只要保持池内的溶解氧在2mg/L左右即可。对于本设计,需要在调试期内总结出反应池DO的变化规律,用来调整单级高速离心鼓风机的运转,使其真正发挥节能降耗的作用。
(4)在反应池内,活性污泥、有机污染物、溶解氧三者能够充分接触,以强化传质过程。
5.CASS池活性污泥处理系统的异常情况对策 活性污泥处理系统在运行过程中,有时候会出现种种异常情况,使处理效果降低,污泥流失。尤其在调试过程中,由于水质水量经常变化,出现的异常情况相对更多,如果不能及时判断原因,采取相应措施,就会前功尽弃,导致调试工作的失败。
对于异常情况,需要及时做出准确的判断,并选择最简单经济的措施,防止事态扩大。
(三)工艺系统试车
确认CASS池工艺调试合格后,开启进水渠道闸门,让污水按工艺流程依次流经各构筑物,进入联动试车阶段。此时在负载的条件下,检查各机械设备、仪表、电器的运行情况;检查PLC系统控制的设备能否按程序自动投入工作。
联动试车同时正式取样、化验、分析,得出各采样点水质分析指标后,确定水处理效果;当CASS池系统总出水指标达到设计要求后,即完成调试任务。
污水处理厂调试及试运行是污水处理工程建设的重要阶段,是检验污水处理厂前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。设备安装完工后,按单体调试、局部联合调试和系统联合试运转三个步骤进行。污泥的培养驯化采用接种培养法,具体是在CASS池中加入其它污水处理厂浓缩脱水后的污泥,闷曝24h,此后每天排出部分上清液并加入新的污水,逐步加大负荷,此阶段不排泥。培养期间应通过镜检密切观察CASS池中微生物相的变化;同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定,包括:SV、MLSS、COD、BOD5等。随着微生物培养时间的增加,检测到污泥中有大量活跃的原生动物和少量的后生动物,此时SV=18%~20%,MLSS=1200mg/L~1800mg/L,表明活性污泥培养基本成功。此阶段完成后即可进入污水厂全面试运行阶段。
(四)主要工艺运行参数确定
污水厂调试运行是在满负荷进水条件下,优化、摸索运行参数,取得最佳的去除效果,同时对工程整体质量进一步全面考核,为今后长期稳定运行奠定基础。此阶段大致包括以下几方面工作:滗水器控制参数的确定,CASS池运行周期及曝气、沉淀、排水、闲置时间的分配,污泥脱水过程中混凝剂的投加量等。
1.滗水器控制参数的确定
CASS工艺的特点是程序工作制,可依据进、出水水质变化来调整工作程序,保证出水效果。滗水器是CASS工艺中的关键设备,污水厂采用的滗水器为丝杠套筒式,通过电机的运动,带动丝杠上下移动,从而带动连接于丝杠末端的浮动式滗水堰,完成滗水过程。
每次滗水阶段开始时,滗水器以事先设定的速度首先由原始位置降到水面,然后随水面缓慢下降,下降过程为:下降10s,静止滗水30s,再下降10s,静止滗水30s…,如此循环运行直至设计排水最低水位,通过滗水器的堰式装置迅速、稳定、均匀地将处理后的上清液排至排水井,滗水器下降速度与水位变化相当,排出的始终是最上层的上清液,不会扰动已沉淀的污泥层。滗水器上升过程是由低水位连续升至最高位置,即原始位置,上升时间通过调试摸索确定。滗水器在运行过程中设有限位开关,保证滗水器在安全行程内工作。调试工作主要是根据进出水水质及水量来探索滗水器的排水时间、滗水器最佳下降速度及排水结束后滗水器的上升时间。
2.CASS池运行周期的确定
原设计的CASS池运行周期是4h,其中曝气2h,沉淀1h,排水1h。调试过程中发现原水浓度比设计原水浓度低,有必要根据实际废水水质情况来确定运行周期,根据进出水水质指标适当调整周期中各阶段时间的分配,如适当减少曝气时间、延长沉淀时间等,这样在保证出水水质的情况下节省了能耗。
(五)自控系统工艺调试
CASS工艺之所以在国外得到普遍应用,得益于自动化技术的应用。污水处理厂根据工艺流程与厂区设备分布状况,自动控制采用集散式控制系统,由维新软件公司与广西大学合作研制。整套控制系统采用现场可编程控制(PLC)与微机集中监控,在配电间和污泥脱水机房各设置1台现场控制机(可手动控制);在中心监控室设有1台工控机和模拟显示屏。现场控制机独立完成相应的参数设置、数据显示、自动控制、数据通信等全功能,中央控制计算机通过工业现场总线向各现场控制机传输和采集数据,并可根据进、出水水质变化适当调整工作程序,发现问题及时解决。屏幕模拟显示工艺全过程的数据与状态。
五、运行调试方法与步骤
污水处理厂运行调试主要集中在水、电两个方面,在工艺调试完成之后要整体的运行调试。
(一)用水调试
污水处理厂的用水主要有施工用水、冲洗用水、调试用水、生活用水和消防用水。用水来源有三个:
自来水,做生活用水和消防用水,根据设计要求,污水处理厂的总用水量为120m3/d,进厂的给水干管管径为DN100。自来水管线接入消防管网,同时作为消防的水源。
中水,经过处理后的达标排放的污水,再经消毒处理后的水,可做于施工用水、冲洗用水。但要建一个200 m3贮水池以及相关设备,投资较大,不建议使用中水。
江河水,可安装一条DN200-300的管道从附近江河上游引水,可做工艺调试用水、工艺处理用水、施工用水、冲洗用水。污水处理厂投入工艺调试前,应先建成从上游河道的引水管,引水规模应达到1500m3/d,否则难以达到工艺调试和系统运行的要求。
(二)用电调试
污水处理厂的用电,主要用电设备功率见下表。
序号
设备名称
配电功率
KW 单位
数量
合计功率
KW 使用率
% 常用功率
KW 备注
粗格栅机
1.1 台 2.2 50 1.1 粗格栅输送机
0.75 台 0.75 100 0.75 提升泵 台 66 33 22 细格栅机
1.1 台 2.2 50 1.1 细格栅输送机 1.1 台 1.1 100 1.1 沉砂池搅拌机
1.1 台 2.2 100 2.2 砂水分离器
0.37 台 0.74 100 0.74 CASS池潜水搅拌器
2.2 台 8.8 100 8.8 CASS池剩余污泥泵
1.5 台 3.0 100 3.0 CASS池回流污泥泵 台 12 50 6.0 鼓风机房罗茨风机
台 90 100 90 变频器55KW 紫外消毒机 台 5 100 5 污泥脱水机房 台 22 100 22
综合楼
56 50 28 厂区照明
10 100 10 车间照明
8 100 8
合计
289.99
209.79
在污水处理厂投运以前,电气系统必须经过验收,具备试车的条件。
变、配电室应具备足够数量的安全用具、测量仪表、消防设施、常用材料及可靠的通信设施。
单台设备在送电之前,应当核对设备名称、编号及位置。在进行操作时,应按照操作规程,逐步操作,以保证操作无误。在操作的过程中,如发现问题,应立即停止操作,待问题原因清楚之后,再进行操作。
六、污水处理厂运行管理
(一)运行基本要求
城镇污水厂的运行管理,指从接纳原污水至净化处理排出“达标”污水的全过程的管理,基本要求是:
1.按需生产
首先应满足城镇与水环境对污水厂运行的基本要求,保证干处理量使处理后污水达标。
2.经济生产
以最低的成本处理好污水,使其“达标”。
3.文明生产
要求具有全新素质的操作管理人员,以先进的技术文明的方式,安全的搞好生产运行。
(二)水质管理
污水处理厂水质管理工作使各项工作的核心和目的,是保证“达标”的重要因素。水质管理制度应包括:各级水质管理机构责任制度,“两级”(指环保监测部门、污水处理厂)检验制度,水质排放标准与水质检验制度,水质控制与清洁生产制度等。
(三)运行成本控制
城镇污水处理厂生产成本估算通常包括污泥处理部分。生产成本估算项目包括能源消耗费、药剂费、固定资产基本折旧费、大修基金提存、日常维护检修费、工资福利费等。
1.能源消耗费用,包括污水处理过程中消耗的电力、自来水等能源消耗。
2.日常维护检修费用,日常维护检修费用应按照污水性质和维修要求分别提取。
3.材料费用,包括生物接种材料、生化药剂、化验室用品等
4.人工费用,包括工资福利费、劳保基金、统筹基金等
5.其他费用,包括固定资产基本折旧费等其他费用一般按日平均处理水量计算。
七、岗位培训
在整个调试过程中,对污水处理厂上岗人员需岗前培训。调试工程师对甲方配备的人员,包括操作工、化验员、电工和管理人员,进行相关专业的初步培训,使其了解该污水处理设施的工艺情况并能在调试人员的指导下进行操作。时间一般为15天,培训的内容有:
污水处理的一般方法,该污水处理厂的处理方法;
环境学概论及污水处理和微生物基本常识;
调试期间污水处理厂的管理制度和安全制度;
现场依次介绍本工程的工艺流程和各构筑物的功能;
设备、工艺操作规程及其注意事项;
水质化验及操作方法;
配电系统操作方法;
工艺调水的操作方法
中控室操作方法;
处理工艺论文 篇7
关键词:医院废水,A/O工艺,二氧化氯消毒
1工程概况
1.1工程背景
医院污水除生活污水中的粪便、卫生棉纸等外,还夹杂浓血、组织废弃物、药物及洗涤剂等,同时还含有大量的病毒、细菌、寄生虫卵及其他有害物质[1,2,3]。随着人民生活水平的提高和医疗条件的改善,江苏省中部某大型综合性医院决定新建医院综合大楼,为达到国家环保及卫生要求,须新建污水处理站,出水达到GB 18466—2005《医疗机构水污染物排放标准》(以下简称《标准》)的规定。
1.2污水水量及水质
根据医院提供的资料,新建的综合大楼新增491张床位。参考国内各大医院的污水排放情况,同时考虑到本医院的实际情况和今后的发展,确定本工程污水排放量为500 m3/d(时均流量21 m3/h)。
根据建设方提供的资料,确定的污水进水水质设计值见表1。
1.3处理要求
出水水质达到《标准》中“综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限值”要求,各项指标也见表1。
2工艺选择
考虑到医院污水的排放特性,污水排放变化系数较大,因此采用图1所示的工艺流程图,即采用“初沉调节+A/O生物接触氧化+过滤+接触消毒”的处理工艺。
在生化处理系统前设置初沉调节池,作用是减小排放高峰时段污水的冲击负荷,确保进入后续处理系统的污水水质、水量稳定。生化处理主体工艺为A/O接触氧化池。接触氧化为成熟的生物处理工艺,是生物膜法和活性污泥法相结合的工艺,采用生物填料作为微生物的载体,生长有微生物的载体淹没在水中,曝气系统为反应器中的微生物供氧。A/O接触氧化池好氧段硝化液回流至缺氧段可以实现反硝化脱氮功能。采用现场制备二氧化氯进行消毒。二氧化氯具有高效氧化剂、消毒剂以及漂白剂的功能。它所氧化的产物中无有机氯化物,具有广谱性的消毒效果。
3工艺设计
3.1初沉调节池
前端为沉淀区,后端为调节区,调整水质、水量。在调节池内预曝气,可以均衡水质,防止沉淀,但预曝气的量必须加以控制,否则将影响随后的缺氧反硝化效果。尺寸规格: 初沉区L×B×H=4.0 m×3.4 m×4.5 m,调节区L×B×H=7.6 m×3.4 m×4.5 m。停留时间:tHRT=5.85 h。
配套设备:潜污泵2台,Q=25 m3/h,H=10 m,N=1.5 kW;液位控制系统1套;预曝气系统1套。
3.2A/O接触氧化池
池内设有高效生物填料作为微生物载体,强化生化处理效果。前端为缺氧区,利用反硝化细菌在缺氧条件下进行反硝化,达到生物脱氮的目的,同时削减污水的有机负荷。后端为好氧区,好氧微生物有氧条件下,将废水中的有机物进行吸附并氧化分解。
A池:尺寸规格L×B×H= 8.0 m×3.4 m×4.5 m ,有效深度4.0 m。停留时间: tHRT=5.2 h。
O池:尺寸规格L×B×H= 15.3 m×3.0 m×4.5 m ,有效深度4.0 m。停留时间: tHRT=8.74 h。
配套设备:组合填料81.6 m3;低噪声回转式风机2台;采用管膜式曝气系统1套,材质EPDM,氧利用率>15%。
3.3二沉池
二沉池进行泥水分离,设计表面负荷为0.77 m3/(m2·h)。尺寸规格L×B×H=4.0 m×3.4 m×4.5 m,有效深度4.0 m,
配套设备:污泥回流泵2台, Q=25 m3/h,H=10 m,N=1.5 kW;集水系统2套。
3.4滤池
滤池采用普通石英砂过滤,进一步去除废水中有机物和悬浮物。尺寸规格 L×B×H= 3.4 m×2.0 m×4.5m,有效深度3.9m。
配套设备:反冲洗水泵1台,型号CP 55.5-100,Q=95 m3/h,H=12.0 m,N=5.5 kW;滤料10.2 m3;滤池零部件1套,含布水、集水及反冲洗管道系统等。
3.5消毒池
采用二氧化氯(ClO2)消毒,有效氯投加量为30 mg/L。将消毒与过滤相结合,并在二沉池出水口投加消毒剂,使消毒剂与生化出水充分接触反应。消毒区采用折流式隔板反应池。在消毒池出口投加脱氯剂。尺寸规格L×B×H= 3.0 m×3.4 m×4.5 m,有效深度3.9 m。停留时间:tHRT=1.9 h。
配套设备:化学法正压式ClO2发生器1台,型号H99-500,有效氯产量为500 g/h,运行功率N=0.375 kW;含氯酸钠罐1只;化盐系统1套,N=0.75 kW,每隔30 d化盐1次;31%盐酸储槽1只,有效容积5 m3,可存放90 d(3个月)的盐酸使用量;脱氯剂投加装置1套,含脱氯剂储槽,搅拌功率N=0.55 kW;余氯在线检测仪1套。
3.6污泥池
初沉调节池的沉淀区污泥和二沉池污泥均排入污泥池进行厌氧消化。污泥清理前投加石灰,投加量15 g/L,用污泥泵循环搅拌反应,以杀灭污泥中的病菌等。根据设计计算,系统污泥量总计为2.0 m3/d,污泥池16 d清理1次。实际运行中由于进水中悬浮物浓度较低,同时水质浓度一般低于设计值,污水处理系统产泥量达不到上述数值。同时污泥排入污泥池后可进一步浓缩,因此实际运行中污泥池可2~3个月清理1次。尺寸规格L×B×H= 3.4 m×2.0 m×4.5 m,有效深度4.2 m。
配套设备:潜污泵1台, Q=10 m3/h,H=10 m,N=0.75 kW。
4结语
工程投资约100万元,处理设施为地下一体化混凝土池,占地面积200 m2,池顶绿化。直接运行成本0.64元/m3,劳动定员:1人;出水水质满足《标准》中的排放标准。估算环境效益为:年削减COD约62.05 t、BOD5约51.50 t、氨氮约0.91 t。
参考文献
[1]马世豪,凌波.医院污水污物处理[M].北京:化学工业出版社,2000.
[2]陈志莉,叶茂平.医院污水处理技术[J].环境科学与技术,2003,26(6):49-50.
污水处理工程除臭工艺简介 篇8
随着人类社会经济的发展,人民生活水平的提高和日益增强的公众环境意识,城市污水处理厂在运行过程中所产生的臭气,一直影响着周边居民生活质量,影响污水处理厂工作人员的生产环境,甚至引发坠池的重大生产安全事故。为了防止和消除城市污水处理廠臭味对周围环境和居民生产生活的影响。污水处理厂臭气污染控制已成为污水处理工程中不可忽略的重要组成部分。
1.臭气的来源及特征
根据污水处理的过程,这些臭气主要来源分布在污水收集系统、污水处理系统、污泥处理系统三大部分。
污水收集系统中臭气主要来源于城市污水处理厂厂外沿途的提升泵站。
污水处理系统中的臭气源主要分布在污水处理厂预处理区,粗格栅间、进水泵房、细格栅沉砂池等构筑物。
污泥处理系统中臭气的主要来源分布在污泥浓缩池、污泥贮池、污泥脱机房。
2.除臭处理工艺比较
除臭技术在国外已经有几十年的运营经验,到80年代中期更是被广泛关注,制定了臭气测定的相关标准,开发了各种臭气扩散的数学模型和计算机模拟程序,处理技术也不断发展。目前,国内外主要的除臭技术有活性炭吸附法、热氧化法、氧离子基团除臭法、化学洗涤法、生物过滤法、植物液除臭法和高能离子除臭技术等。其中较常用的方法有化学洗涤法、植物液除臭法、生物滤池法、高能离子除臭技术。
2.1化学洗涤法
水清洗是利用臭气中的某些物质能溶于水的特性,使臭气中氨气、硫化氢气体和水接触、溶解,达到除臭的目的。传统的化学除臭法是利用臭气中的某些物质和药液产生中和反应的特性,利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液,脱去臭气中硫化氢、有机酸等酸性物质,利用盐酸或硫酸等酸性溶液,去除臭气中的氨气等碱性物质。
与活性炭吸附法相比较,化学除臭法必须配备较多的附属设施,如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等,运行管理较为复杂。适合于较大规模或者超大规模高浓度恶臭气体的除臭工程。整个除臭装置包括洗涤塔、洗涤循环水泵、自动加药系统、鼓风机、化学药品储存槽、单元控制盘六大部分。化学洗涤除臭法的基本原理是利用臭气成分与化学药液的主要成份间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质以达到脱臭的目的。
化学洗涤除臭法比较适用于恶臭污染源成分相对浓度很高、气量比较大的恶臭气体的处理。
2.2天然植物液除臭工艺
天然植物液通过高压雾化泵雾化后,分裂成直径非常小的液滴,这样可以使植物液在需除臭的区域内与臭气进行充分的接触反应,反应的方式有分解、聚合、酸碱、中和、取代、置换和加成等。从而消除致臭成份,经除臭的最终产物不会形成二次污染,对人体无害。
天然植物液除臭剂是从自然界的植物中提取的香精油。它具有广谱性,即对很大范围的恶臭物质都具有高效的除臭作用。经过工程实例证明,成份的天然性使天然植物液除臭剂的无毒、无害、无污染、可被生物完全降解。
天然植物液除臭剂除臭原理如下:
通过专用设备雾化成细小的液滴后与臭气物质接触,通过吸收和吸附作用与臭气分子充分接触,同时增加臭气分子在植物液除臭剂的溶解度,然后充分与臭气分子发生一些列反应,生成无毒、无害的有机盐,达到彻底消除异味的目的。
2.3生物滤池法
生物滤池也叫填料床滤池,将要处理的气体进行预湿,然后气体由下向上通过装满有机填料滤料床进行处理。
2.3.1生物滤池除臭原理
生物滤池除臭法主要包括污染场所密封系统、臭气收集及输送系统和生物滤池。生物滤池为混凝土矩形池,池底为布气系统,由带有多个滤头的模压塑料滤板组成,上层为无机滤料,其厚度根据处理气量的多少来确定。从各种处理构筑物收集的臭气通过鼓风机鼓入滤板下,由滤板均匀分布扩散至滤池,通过滤池内滤料达到去除臭气化合物的目的。
臭气化合物,主要是硫化氢和有机气体,向上流动穿过生物滤池内的滤料,生物滤料为经优化加工的无机滤料,将恶臭污染物彻底降解为H2O和CO2,实现总臭气浓度控制。
2.3.2除臭过程
第一步:气体功过滤床并在表层水体中溶解。
第二步:水溶液中的异味成分被微生物吸附、吸收,异味成分从水中转移至微生物体内。
第三步:滤料中的专性细菌(根据臭源的类型筛选而得到的处理菌种)将以污染物为食,把污染物转化为自身的营养物质,进入微生物的自身循环过程,从而达到降解的目的。
生物滤池重要的操作参数包括植菌、滤料的PH值及湿度、滤料湿度及营养物的含量。填料的材质及特性是影响滤床效率的主要因素,其中包括孔隙度、压密度、水份载留能力及承载微生物族群的能力。
除臭流程:恶臭源密封→恶臭气体收集系统→引风机→滤板→无机滤料。
2.3.3优点
(1)建设成本一次性投入大,运行成本较低,主要为风机运行费用。
(2)不使用化学药品,能源需求低廉,不产生二次污染物,最后的产物是良性的,属环境友好技术。
(3)生物填料为无机填料,具有良好的机械结构与生物特性。
(4)处理效率高,去除效果明显。
(5)生物滤床可划分多个系列,操作弹性好,方便维护、检修,安装简便,调试时间短。
2.4离子除臭法
离子换风设备主要是新鲜空气通过离子发生装置时,氧离子受到具有一定能量的电子的碰撞而形成分别带有正电和负电的正负氧离子,这些氧离子具有很强的活性。将这些高活性的氧离子与臭气源相接触后,能打开气体分子的化学链,经过一系列的反应最终生成二氧化碳和水。
离子换风设备借助通风管路系统向散发臭气的空气送入可控浓度的正负氧离子空气,用离子空气覆盖污染源(如水池上部空间),使离子空气充满被污染空间,并在极短的时间内与气体污染物分子发生反应,以有效地控制气体污染物的扩散和降低室内气体污染浓度。
3.污水处理厂除臭工艺选择
化学洗涤除臭法适用于恶臭污染源成分相对浓度很高、气量比较大的恶臭气体的处理。
天然植物液除臭主要适用于低浓度的恶臭污染源,对于污泥处理产生的高浓度硫化氢和有机气体。一般用于低浓度改善操作环境的场合。
生物滤池方法是污水处理厂使用广泛,效果稳定的一种良好除臭方法,它适用于气量大、恶臭污染物浓度中等、气体湿度大的各种场合。
离子除臭技术主要适用于大空间、大流量、低浓度、相对比较干燥的臭气处理,在改善工作环境方面有比较大的优势。
污水处理厂及沿途提升泵站在选择除臭方法时,可根据各自不同的条件并综合考虑运营成本,选择合适的除臭处理工艺或者进行有机结合。如提升泵站采用离子除臭技术,污水处理厂才有喷洒植物液或者生物滤池技术。
【参考文献】
[1]赵丽君,范淑平,梁力.污水处理厂除臭技术及工程化.中国给水排水,2003,19(6):46-48.
[2]王声东,秦锋.污水处理厂除臭工程设计.给水排水,2005,31(9).
[3]朱国营,刘俊新.污水处理厂的生物滤池除臭技术.中国给水排水,2003,19(8).
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